CN112261984A - 带窄槽的楔形丝线过滤器管 - Google Patents

Abstract

本发明提供了新颖的槽管筛网材料，用于过滤应用，特别是用于从液体中分离固体颗粒。根据本发明制造的槽管过滤器筛网具有非常小的槽开口，其相对于常规制造的槽过滤器管的槽开口尺寸变窄。本发明的槽管构造包括槽管罩的通常轴向定向的平行支撑构件的扭转‑旋转变形结构，其进一步包括围绕所述支撑构件的型材丝线的螺旋缠绕部，由此在每个接触交叉处，牢固的焊接连接固定与支撑构件交叉的型材丝线。塑性扭曲的槽管结构在槽管内部显示出轴向支撑肋的螺旋形扭曲。结果，型材丝线的相邻缠绕部之间的过滤器槽开口明显变窄(相对于未变形的槽管)，其提供了在槽管过滤器或筛网中可靠地获得小于0.020mm的非常小的过滤器槽开口的可能性。

Description

带窄槽的楔形丝线过滤器管

技术领域

本发明涉及用于从液体流中分离固体颗粒材料的过滤装置，其广泛用于几个技术领域和工业领域，例如水净化处理、化学和石化生产和加工、食品工业等，包括如用于浆液脱水以及从粘稠的液体中去除细小颗粒和杂质。

背景技术

合适的过滤材料和用于其的结构通常是过滤器格栅或筛网和线过滤器管，其可通过将支撑构件和紧密间隔的型材丝线固定在一起而获得，从而形成由相邻的型材丝线元件界定的过滤器槽或间隙。提到的已知过滤器结构在本申请人TRISLOT的产品传单中有清晰说明，例如，请参见日期为2013年10月24日的三槽-文献“Turning bright ideas intoperfect screens”。

本发明更特别地涉及型丝线过滤器管(参见“槽管”)的棱柱形的，优选几乎完美的圆筒形或管状的过滤器结构，其可以通过提供间隔开的轴向平行的纵向型材构件的支撑结构而成形并沿过滤器管段的圆周位置布置；围绕所述支撑构件布置，螺旋缠绕具有期望横截面和直径的型材丝线，并且在所述包络线与支撑型材构件的每个交叉处，其牢固地附接到其上，通常并且优选地通过焊接连接，例如通过电焊接(点焊)或激光焊接。

该众所周知的制造方法描述在日期为1998年1月6日的专利文献US 5705069中，特别参见图8；所述专利还示出了用于离心水处理的过滤器装置，其配备有具有由楔形丝线槽管过滤器材料构成的过滤壁的筛网篮。

相邻的连续(型材)丝线缠绕部之间的间隙或槽在过滤器槽管的长度方向上通过筛网丝线围绕支撑型材构件以均匀步幅的螺旋缠绕保持宽度恒定。

槽的开口尺寸决定了过滤器管或筛网筒的分离性能，主要由螺旋丝线缠绕部或其螺旋线的几何参数(间距，步幅...)定义，并且进一步取决于丝线缠绕部的型材类型或横截面。

尽管原则上可以使用任何合适的丝线型材形状(圆形、正方形、矩形等)，但更常见的是采用梯形形状的丝线或具有楔形或三角形横截面的丝线，并且最好包括一整圆的上角部分(为了更容易与支撑构件进行焊接接触)。

利用上述型材丝线，可以在过滤器管的一侧上以楔形的几何形状提供在丝线过滤器管的整个表面上的过滤间隙，其在通过降低过滤器表面的流动阻力而在过滤实践中是有利的，并且其通过减慢过滤间隙的堵塞，并通过实现对堵塞的过滤器槽的快速反冲洗/清洗或清洁冲洗，从而提高了过滤器管装置的效率。

发明内容

本发明的目的是要提供一种槽过滤器管的需求，该槽过滤器管还能够以有效的方式分离液体介质中的细小至非常细小的颗粒。

实际上，考虑到当前制造槽过滤器管的技术水平，对于所需的过滤器槽宽度明显低于40微米(0.040毫米)，特别是对于宽度为0.020毫米和更小的过滤器间隙，以通过使用紧密的螺旋缠绕和电阻点焊来实现仍具有足够质量的槽管过滤器产品，技术上仍然困难；实际上，一致地均匀的过滤器开口的质量要求和提供足够大的过滤能力带来了严重的技术问题，此外，细槽管制造本身的生产率也成为问题。

由于这些原因，通常通过使用过滤器槽管与丝网(gauzes)结合来实现从液体中分离出细小和非常细小的固体颗粒，或者将小网筛网布与不同的过滤方法结合使用。然而，考虑到所述组合的过滤器系统更经常引起技术问题，所述组合方法作为纯槽管过滤方法的全值替代品似乎并不令人满意，分别是效率较低，结果导致液体/固体分离的经济性降低。

通过应用根据本发明的新颖的制造方法，包括使用由此获得的本发明的过滤器槽管，以最有效的方式解决了使用现有技术装置时的上述局限性、缺点和问题，其限定在所附权利要求书中并在下文中将更详细地描述和阐明。

在最一般的意义上并且在其最广泛的范围内，根据本发明的方法主要在于，圆筒形或棱形的槽管格栅结构，其由轴向延伸的支撑型材构成，这些支撑型材通过型材丝线元件径向地紧固在一起，从而邻接径向型材丝线元件限定了连续的间隙槽开口，即具有预定所需宽度的过滤缝隙，经受沿周向旋转扭曲或扭转，直到达到给定量的永久性塑料扭转变形为止，如主要独立权利要求1所述的。

如此获得的根据本发明的槽管结构的特征在于，支撑型材的螺旋形重新定位是沿着螺旋线，该螺旋线远离支撑型材在槽管的圆筒形或棱柱形罩上的原始轴向取向的平行位置，并且与在旋转扭曲步骤之前的原始槽开口相比，进一步在于相邻的连续的丝线型材元件之间的格栅/筛网槽开口的变窄，参见主要权利要求2中所述的特征。

措辞“径向紧固在一起”可以包括轴向支撑型材和交叉的径向型材丝线之间的不同的附件或各种固体连接。最方便的是可通过电阻焊接或通过激光焊接获得的焊接连接。但是以其他方式，也有可能使用机械联接或什至粘合连接以便牢固地固定支撑型材和型材丝线之间的每个交叉点。在机械联接中，例如存在销和眼连接、结或环附件等。

常规的和最常见类型的槽管筛网具有带圆形横截面的圆筒形形状，其优选为正圆形，但是接近圆形的圆形和多边形部分也属于本发明的领域。

实际上，本发明的构思同样适用于棱柱形管段，由此，从横截面考虑，轴向延伸的平行支撑型材位于优选规则的多边形的角点上。

径向交叉的型材丝线还可以包括不同的环形丝线元件，它们彼此等距隔开，彼此平行布置并固定在支撑型材上。

然而，优选的是，型材丝线遵循不间断的路径，并且通过不间断的过程以螺旋方式围绕并沿着轴向支撑的型材构件连续地缠绕，从而在每接触接交叉处，型材丝线和支撑型材优选地通过焊接连接，被彼此牢固地附接。

根据实施本发明的一个优选实施例，支撑型材以轴向对称的方式设置，并且彼此平行，作为具有期望直径的圆形横截面的圆筒形管的外围罩线，并且连续型材丝线围绕支撑型材螺旋形地盘绕，从而不间断运行的丝线通过点焊连接在每个交叉处永久性地固定到其上。在该通过点焊的螺旋缠绕和组装过程中，在相互邻接的型材丝线之间建立了预定的初始槽开口宽度，由此，本发明的特征在于，通过使带槽的管状筛网或过滤器主体在带槽的筛网管的轴向方向上受到塑性扭转，可以实现所需的最终槽开口。

用于实施本发明的关键特征的一种合适的方法可以包括固定圆筒形槽管主体的一个外端部，并因此将相对的管状端部与扭矩马达的合适的爪或离合器连接，从而驱动后一端部旋转扭转，直到筒体经历永久的塑性扭转变形。结果，槽管的外围圆筒罩的支撑型材的原始轴向平行取向被调整成沿着螺旋线的扭曲路径；根据所施加的扭转旋转的数量，所述螺旋路径将朝向槽过滤器管的轴向方向采用变化的角度。

由于该事实：实心焊接连接是不可变形的，因此将在相邻的型材丝线之间保持轴向相互间距，从而保持共同确定(codeterminating)，因此很明显，过滤器管罩的支撑型材的斜向拉伸变形在扭转旋转的作用下，因此，旋转扭曲的数量确定了支撑型材的螺旋路径的最终倾斜位置，将导致相邻型材丝线之间的所得槽宽成比例地减小或变窄。

这意味着本发明使得能够以可控的方式调节过滤器槽管的槽宽，包括受控地使其变窄。

结果，本发明允许减小本身已知的过滤器槽筛网管的过滤器槽开口，到这样的程度使得所得的槽管变得适于过滤分离比以前现有技术的装置可能的细得多的颗粒。

实施根据本发明的方法的其他优选实施例，以及此外作为由本发明实施的优选产品的槽管格栅/筛网部件和槽管过滤器元件限定在从属于权利要求1和2的一个或多个从属权利要求中。

从以下对本发明的优选示例性实施例的描述中，本发明的本质的理解以及本发明的其他特殊细节和优点将变得更加显而易见，该描述由附图页1/1的附图示出和阐明。

附图说明

在附图页1/1上的附图列1A和1C中示出的下图A和C分别为圆形横截面的槽管过滤器筛网的整体图的透视图。

管状过滤器筛网C和A由具有轴向对称布置的支撑型材杆组装而成，该支撑型材杆位于上述圆形横截面的圆周上，该横截面清楚地示出在附图页1/1的附图列1A和1C的中心部分的A-A和C-C的截面视图。

过滤器管A和过滤器管C的外罩由具有楔形横截面的型材丝线构成，该型材丝线螺旋形地沿着并围绕轴向布置的支撑型材缠绕，并且在每个交叉处通过焊接连接牢固地固定。

图1A示出了槽管A，其中楔形型材丝线的平坦侧指向管的外部(具有点焊附接在支撑型材杆上的楔形段的圆形顶角)，相邻型材丝线缠绕部之间的间隙过滤器槽开口沿流动方向从槽过滤器管的外侧向内侧加宽。

图1C的槽过滤器管C示例示出了相反的情况：在此，楔形型材丝线的平坦下侧焊接连接到支撑型材杆，相邻的楔形型材丝线缠绕部界定了间隙过滤器槽，其在流动方向从槽过滤器管的内部到外部加宽。

在附图页1/1上的图(列)1A和1B的上部中具有细节A1的图片A-A和具有细节C1的图片C-C示出了轴向纵向截面分别为过滤器管A和过滤器管C，从而详细的特写部分A1和C1阐明了在通过旋转扭转使槽过滤器管A和槽过滤器管C经历永久扭转变形之前的宽度“a”的初始过滤器槽开口。

图B1和D1示出了纵向截面视图B-B、D-D，具有细节B1、D1并且进一步描绘了在附图页1/1的下图行中示出的槽管B和D的整体透视图，更清楚地说明本发明由于施加的扭转旋转而在槽过滤器管的所得槽口宽度“b”上以及在呈现出其内部布置的支撑型材的螺旋扭曲的管状过滤器主体的外观上发挥何种技术效果。

具体实施方式

不言而喻，本发明不限于本文上面描述的并且在附图页1/1上示出的槽管的示例性实施例。

具有窄槽口的平坦过滤器筛网元件可以以类似但推论的方式制造，例如，从设置有通过扭转旋转获得的窄槽开口的管状狭缝筛网开始，轴向切割/打开管状主体并将发展的槽管外套罩展平。

通过应用本发明的关键原理而获得的、具有窄槽开口的弯曲的平坦筛网或格栅元件，包括其在过滤器装置和系统中的加工和使用，也落入本发明的保护范围，其主要由所附权利要求书中记载的技术特征。

用于制造用于固/液过滤分离的目的的槽管过滤器的材料主要选自适合承受液体介质的腐蚀性的类型的不锈钢，和/或需要满足由相关工业部门(例如食品工业)规定的特定使用条件(卫生、毒性等)的特定不锈钢等级。

然而，很明显，本发明的发明构思不限于通常使用的不锈钢合金，而是同样适用于其他金属和金属合金，例如铜、镍、铝及其合金，例如蒙乃尔合金(CuNi)以及钛、特殊合金如超级合金等，只要所述耐腐蚀金属和合金可以加工成型材丝线等型材构件，并且还可以通过焊接相互连接。

Claims (8)

1.一种制造槽管特别是槽管(筛网)过滤器的方法，该方法能够对所需的精细过滤器槽的开口进行受控的调节，从而使用了传统已知的互连的基本元件的槽管组件，其由轴向延伸的支撑型材组成，这些支撑型材绕缠有型材丝线的径向交叉的丝线缠绕部，它们在每个相互交叉处牢固地固定在一起，从而相邻的型材丝线缠绕部界定并限定了一间隙的、连续的(过滤器-)槽开口，其特征在于，所述已知的槽管通过旋转扭曲而受到扭转变形，由此在塑料扭转区域内槽管罩相对于槽管轴线扭曲了可调节的旋转量，从而导致轴向支撑肋永久扭曲，并且直到达到所需的最终槽开口宽度或初始(过滤器)槽开口的所需的变窄。

2.根据由权利要求1所述的方法直接获得的槽管或槽管过滤器，其中，所述已知槽管的平行、轴向定向的支撑或罩型材的原始布置显示出沿螺旋线的支撑型材的扭转变形图案，这与在型材丝线的相邻绕缠物之间的窄槽开口相结合，如图1A至1D所示。

3.根据权利要求2所述的槽管，其特征在于，所述变窄的槽开口小于0.040mm，特别是小于0.020mm。

4.根据权利要求2或3所述的槽管，其中，型材丝线以给定的步幅和间距参数螺旋缠绕在轴向定向的支撑型材肋上，并且在每个交叉处，支撑肋和型材丝线之间的实心连接选自焊接连接、机械固定或粘合剂结合，并且优选包括通过电阻焊接例如点焊获得或通过激光焊接获得的冶金焊接连接。

5.根据权利要求2至4之一所述的槽管，其中，所述型材丝线包括选自圆形、平坦或多边形的横截面的横截面，并且优选地包括楔形、梯形或三角形的截面。

6.根据权利要求2至5之一所述的槽管，其中，所述槽管主体的横截面选自圆形截面、椭圆形或近似圆形形式的圆截面、接近圆形的正多边形或整圆多边形等，并且优选地包括正圆的圆周。

7.根据权利要求2至6之一所述的槽管，其特征在于，所述型材丝线包括具有整圆的顶角的楔形或三角形横截面，并且从而所述楔形或三角形丝线的平坦侧或整圆顶部与支撑型材构件形成牢固的焊接连接，使得能够在选定的流动方向上将相邻的型材丝线之间的间隙槽开口设置为加宽缝隙或变窄(楔形)开口。

8.通过应用根据权利要求1所述的方法或通过使用如权利要求2所述的槽管而获得的具有窄的过滤器槽开口的平坦格栅/筛网过滤器元件，其特征在于，扭转-扭曲槽管在纵向方向上被切开，并发展成一平面并弄平到平坦的格栅/筛网过滤器面板。

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